package org.example.dataStructure;

import java.util.Scanner;

/**
 * @author yuwl
 * @description 使用数组模拟队列
 * 问题分析并优化
 * 1) 目前数组使用一次就不能用， 没有达到复用的效果
 * 2) 将这个数组使用算法，改进成一个环形的队列 取模：%
 * @since 2024-02-28 09:03
 */
public class ArrayQueue {

    /**
     * 数组最大长度
     */
    private int maxSize;

    /**
     * 队列头-随数据的输出而改变
     */
    private int front;

    /**
     * 队列尾-随数据的输入而改变
     */
    private int rear;

    /**
     * 该数据用于存放数据，模拟队列
     */
    private int[] arr;

    public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
        this.maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[this.maxSize];
        // 指向队列头部
        front = -1;
        // 指向队列尾部
        rear = -1;
    }

    /**
     * 判断队列是否满
     * @return
     */
    public boolean isFull() {
        return rear == maxSize - 1;
    }

    /**
     * 判断队列是否为空
     * @return
     */
    public boolean isEmpty() {
        return rear == front;
    }

    /**
     * 加入数据到队列，加到队列尾部
     * @param n
     */
    public void addQueue(int n) {
        // 判断队列是否满
        if (isFull()) {
            System.out.println("队列满，不能再加入数据");
            return;
        }
        // rear往后移
        rear++;
        arr[rear] = n;
    }

    /**
     * 获取队列数据，从队列头部取出
     * @return
     */
    public int getQueue() {
        // 判断队列是否空
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }
        // front往后移
        front++;
        return arr[front];
    }

    /**
     * 显示队列所有数据
     */
    public void showQueue() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列空，没有数据");
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);
        }
    }

    /**
     * 显示队列头数据，注意不是取出数据
     * @return
     */
    public int headQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列空，没有数据");
        }
        // 只是显示队列头部的数据，不是取出数据
        return arr[front+1];
    }

    public static void main(String[] args) {
        ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);
        // 接收用户输入
        char key;
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        // 输出一个菜单
        while (loop) {
            System.out.println("s(show): 显示队列");
            System.out.println("e(exit): 退出程序");
            System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
            System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
            System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");
            // 接收一个字符
            key = scanner.next().charAt(0);
            switch (key) {
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输入一个数：");
                    int val = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(val);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是：%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头的数据是：%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}
